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UHMWPE/纳米SiO2弹性复合材料的平面旋转绕流冲蚀磨损研究
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]湖南科技大学,湘潭411201
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50775071);湖南省自然科学基金资助项目(06JJ2021);湖南省教育厅科研基金资助项目(06A018)
中文摘要:

以纳米SiO2作为填料制备UHMWPE/SiO2弹性复合材料,利用转盘式冲蚀磨损试验台,研究了纳米SiO2含量、绕流速度、绕流含沙浓度(质量浓度)和沙粒粒径对UHMWPE/SiO2复合材料平面绕流冲蚀磨损性能的影响;采用扫描电镜观察表面冲蚀形貌。结果表明:当SiO2含量为10%(质量分数)左右时,弹性复合材料的冲蚀率最小;冲蚀率随绕流含沙浓度的增大而增大,但当含沙浓度到达0.96kg/m^3以后,冲蚀率增长的趋势开始变得平缓;绕流速度对冲蚀率的影响呈指数关系,SiO2含量为109/6时,复合材料的冲蚀速度指数n为1.87;冲蚀率随沙粒粒径的增大而增大;复合材料的冲蚀率较纯UHMWPE的冲蚀率降低了30%,只有45钢的冲蚀率的1/16;复合材料冲蚀表面存在挤压、隆起和唇片断裂的现象。

英文摘要:

Nanocomposites of UHMWPE/SiO2 were prepared by filling nano--SiO2 in UHMWPE (Ultra-high molecular weight polyethylene ). The effects of SiO2 contents in composite, sand concentration,velocity of sweeping flow and particle size on the erosion property of UHMWPE/SiO2 were studied by using the rotating disk erosion instrument. The erosion property of UHMWPE/SiO2 was compared with the pure UHMWPE and 45 steel. The worn surface of UHMWPE composite was examined with the scanning electron microscope(SEM) and the wear mechanism was discussed. It is found that when the content of SiO2 reaches 10M ,the erosion rate of composite reaches the minimum; the erosion rate of composite increases with the increase of sand content, however, when the sand content reaches about 0.96kg/m^3 , the increase tend starts to become slow. The relationship between the impact speed and the erosion rate is a power function, when the content of SiO2 reaches 10%, the power of composites is 1.87; the erosion rate of composites increases with the increase of the particle size;when the content of SiO2 reaches 10% ,compared with UHMWPE,the erosion rate of composites decreases by 30% and reaches one of sixteen of 45 steel. The important wear mechanism of plane sweeping flow erosion is extyuding deformation and ploughing--cutting and fracture of lip tablets for UHMWPE/SiO2 elastic composite materials.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788